Các nhà khoa học đã quan sát nhiều sự kiện siêu tân tinh, nhưng có rất ít trường hợp họ có thể nắm bắt được khoảnh khắc trước vụ nổ của chúng. Một hệ thống sao đôi mà một nghiên cứu gần đây chụp được, nó đang diễn ra trước một vụ nổ dưới dạng siêu tân tinh, trong đó một ngôi sao cận chiến bị một ngôi sao lùn trắng gần đó kéo thành hình giọt nước.

Siêu tân tinh là một sự kiện trong đó một ngôi sao phát nổ khi đến giai đoạn cuối tuổi thọ của nó, và siêu tân tinh Ia là một loại trong số đó. Đây là sự kiện siêu tân tinh khá đặc biệt, nó là một vụ nổ gây ra bởi sự tương tác của hai ngôi sao trong một hệ sao đôi. Hệ thống sao đôi là một hệ thống nhỏ bao gồm hai ngôi sao quay quanh nhau.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Astronomy ngày 12/7 đã khám phá hệ sao đôi có tên mã HD265435. Hệ thống này cách Trái đất khoảng 1.500 năm ánh sáng, bao gồm một ngôi sao cận chiến và một ngôi sao lùn trắng. Hai ngôi sao quay quanh nhau khoảng 100 phút một lần.

Từ việc phân tích dữ liệu quan sát, người ta thấy rằng ngôi sao cận chiến bên trong bị lực hấp dẫn của sao lùn trắng kéo thành hình giọt nước. Các nhà nghiên cứu cho rằng đây là khúc dạo đầu quan trọng cho thấy hệ sao đôi này sắp kích hoạt một vụ nổ siêu tân tinh.

Theo nghiên cứu, có hai tình huống xảy ra trong sự kiện siêu tân tinh do hệ sao đôi kích hoạt. Một là khi sao lùn trắng trong nó hấp thụ vật chất từ ​​không gian xung quanh và khối lượng của nó tăng lên 1,4 lần so với mặt trời, một siêu tân tinh sẽ phát nổ. Giá trị giới hạn này được gọi là giới hạn Chandrasekhar.

Tình huống thứ hai là nếu hai ngôi sao quay quanh nhau rất gần và tổng khối lượng của chúng gần bằng hoặc vượt quá giới hạn Chandrasekhar, thì một vụ nổ siêu tân tinh cũng sẽ xảy ra. Đây là trường hợp của HD265435 được quan sát trong nghiên cứu này. Các nhà khoa học mới chỉ phát hiện ra một số ít các hệ thống như vậy.

Tác giả chính của nghiên cứu, Ingrid Pelisoli, thuộc Khoa Vật lý tại Đại học Warwick, cho biết: “Chúng tôi vẫn chưa biết chi tiết cụ thể về vụ nổ siêu tân tinh trong trường hợp này. Một khả năng là ngôi sao lùn trắng đã hấp thụ đủ vật chất từ ​​người bạn đồng hành của nó để đạt đến khối lượng tới hạn; một khả năng khác là chúng mất năng lượng dưới dạng sóng hấp dẫn, khiến chúng ngày càng gần nhau hơn, và cuối cùng hợp nhất thành một. Bất luận sao lùn trắng có đủ khối lượng hay không, sẽ có một vụ nổ siêu tân tinh”.

Nghiên cứu này lần đầu tiên phát hiện ra sao cận chiến nóng trong hệ HD265435, không phải sao lùn trắng, vì cái trước sáng hơn cái sau rất nhiều, từ dữ liệu được thu thập bởi Vệ tinh khảo sát ngoại hành tinh (TESS) của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA).

Sau đó, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng độ sáng của ngôi sao cận chiến này đã thay đổi theo thời gian và suy đoán rằng nó đã bị kéo dài thành hình giọt nước bởi một vật thể khổng lồ gần đó. Sử dụng các phương pháp đo lường như vận tốc xuyên tâm và vận tốc quay, kết hợp với các giả định của mô hình giả thuyết, các nhà nghiên cứu cuối cùng đã xác nhận rằng một ngôi sao lùn trắng ẩn gần ngôi sao cận chiến này, quay xung quanh nó, và cả hai tạo thành một hệ sao đôi.

Sao lùn trắng là phần còn lại của các ngôi sao bị sụp đổ sau khi hết nhiên liệu, có kích thước nhỏ hơn và khối lượng lớn hơn nên chúng tương đối dày đặc. Nghiên cứu này tính toán rằng khối lượng của sao lùn trắng trong hệ HD265435 tương đương với khối lượng của mặt trời, nhưng bán kính nhỏ hơn khối lượng của trái đất.

Các nhà nghiên cứu cũng tính toán rằng khối lượng của các ngôi sao cận chiến trong hệ này bằng khoảng 0,6 lần khối lượng của mặt trời, do đó tổng khối lượng của hệ sao đôi này đã vượt quá giá trị giới hạn cần thiết để kích hoạt siêu tân tinh Ia. Các nghiên cứu đã suy đoán rằng ngôi sao cận chiến này sẽ thu nhỏ lại và trở thành một ngôi sao lùn trắng.

Các nhà khoa học tin rằng ánh sáng của siêu tân tinh la là không đổi, giống như những ngọn hải đăng trong vũ trụ sa mạc rộng lớn, vì vậy chúng được gọi là “ánh nến tiêu chuẩn”, và sử dụng nó để tính toán khoảng cách giữa mỗi thiên hà trong vũ trụ và trái đất, nhằm khám phá nhiều chủ đề nghiên cứu quan trọng trong thiên văn học như hệ số giãn nở của vũ trụ và năng lượng tối.

Tuy nhiên, các nhà khoa học nhận thấy luôn có sự chênh lệch nhất định giữa kết quả đo bằng ánh nến tiêu chuẩn và kết quả đo bằng các phương pháp khác. Một số học giả cho rằng sự khác biệt trong kết quả đo của các phương pháp khác nhau có thể có nghĩa là mô hình nhận thức vũ trụ do thiên văn học đề xuất là không hợp lý. Ông Pelisoli tin rằng nó cũng có thể được gây ra bởi sự sai lệch trong việc hiểu các đặc điểm của siêu tân tinh Ia. “Chúng ta càng biết nhiều về siêu tân tinh, chúng ta càng có khả năng khám phá sự khác biệt giữa các phép đo này tốt hơn”.

Theo Epoch Times

Có thể bạn quan tâm: